主要观点总结
文章介绍了一种通过光子-声子共驱动催化实现甲烷直接转化的新方法,使用Au修饰的二氧化铈(Au-CeO2)作为光催化剂。该研究取得了显著的成果,包括高乙烷产率和选择性,以及长时间稳定性。文章还提供了相关的研究背景、实验细节和结果分析。
关键观点总结
关键观点1: 研究背景
甲烷的直接转化具有吸引力但具有挑战性。唐军旺院士和张天雨老师等人报道了一种有效的、选择性的策略,通过光子-声子共驱动催化实现甲烷的直接转化。
关键观点2: 研究方法和催化剂
研究使用Au修饰的二氧化铈(Au-CeO2)作为光催化剂,在可见光响应下实现甲烷的氧化偶联。通过密度泛函理论(DFT)计算模拟了催化剂的电荷迁移过程。
关键观点3: 研究成果
在优化的反应条件下,Au-CeO2获得了高乙烷产率和选择性。研究发现,Au作为空穴受体,有利于电荷分离,促进C-C偶联反应。此外,预处理引入的缺陷和氧空位也有利于甲烷氧化。
关键观点4: 文献信息
该研究以《Selective oxidation of methane to C 2+ products over Au-CeO 2 by photon-phonon co-driven catalysis》为题发表在《Nature Communications》上。
文章预览
【做计算 找华算】 理论计算助攻顶刊,50000+成功案例,全职海归技术团队、正版商业软件版权! 经费预存选华算,高至16%预存增值! 成果简介 由于甲烷(CH 4 )的惰性和高价值产物的高反应性,在温和条件下直接甲烷转化为高价值化学品十分具有吸引力,但也还具有挑战性。基于此, 清华大学/伦敦大学学院唐军旺院士、北京林业大学张天雨老师(共同通讯作者)等人 报道了一种有效的、选择性的策略,通过光子-声子共驱动催化,通过甲烷在可见响应的金(Au)修饰的二氧化铈(CeO 2 )(Au- CeO 2 )上的氧化偶联来实现甲烷的直接转化。 在优化的反应条件下,Au-CeO 2 -300获得了755 μmol h -1 (15100 μmol g -1 h -1 )的乙烷(C 2 H 6 )产率和93%的选择性,对应于365 nm的表观量子效率(AQE)为12%。此外, 该光催化剂的高活性可以保持至少120 h而不会出现明
………………………………